[发明专利]围油栏布放机器人及其配套设备的液压系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种围油栏布放机器人及其配套设备的液压系统及其控制方法，包括安全溢流阀，电磁比例换向阀，双液控单向阀，减压阀，节流阀，顺序阀，液压马达，液压缸，本发明分为机身平移回路，机身摆动回路，扫油臂伸缩回路，变幅油缸回路，围油栏浮筒马达回路，气嘴与浮筒顺序动作回路，分别控制溢油回收机器人机身本体平移，机身本体及机器人扫油臂摆动，扫油臂伸缩、俯仰，围油栏浮筒旋转，围油栏浮筒的抓握与充气动作。本发明能准确锁紧或定位液压缸或液压马达；液压系统中电液比例控制技术的应用实现了对液压元件的精确及自动化控制。

主权项

一种包括配套设备的围油栏布放机器人的液压系统的控制方法，其特征在于，所述液压系统包括机身平移回路、机身摆动回路、扫油臂伸缩回路、变幅油缸回路、围油栏浮筒马达回路和气嘴与浮筒顺序动作回路；其中：所述机身平移回路用于控制机器人机身本体整体向外侧移或缩回，其包括平移油缸、双单向节流阀、双液控单向阀和第一电磁比例换向阀（4）；所述机身摆动回路、扫油臂伸缩回路和变幅油缸回路共同构成机器人扫油臂动作控制回路；所述控制回路包括机身摆动液压马达、变幅缸、扫油臂伸缩缸、双单向节流阀、单向节流阀、双液控单向阀、第二电磁比例换向阀（9）、第三电磁比例换向阀（14）、第四电磁比例换向阀（17）和安全阀；所述围油栏浮筒马达回路用于控制围油栏浮筒旋转，其主要包括第五电磁比例换向阀（20）、双液控单向阀和围油栏浮筒液压马达；所述气嘴与浮筒顺序动作回路，用于控制浮筒的抓握与气嘴的扣紧，其包括第六电磁比例换向阀（26）、双单向节流阀、第一顺序阀（23）、第二顺序阀（24）、通气架摆动油缸和挂钩油缸；所述机身平移回路、机身摆动回路、扫油臂伸缩回路、变幅油缸回路和围油栏浮筒液压马达回路所用电磁比例换向阀均为Y型中位机能；上述液压系统的控制方法，包括以下步骤：扫油臂拖拽围油栏浮筒之前，扫油臂前端机械手上安装的通气架上的气嘴扣紧在浮筒充气口上，将浮筒抓握固定，围油栏展开的同时不断往里充气；围油栏开始展开时，第六电磁比例换向阀滑阀（26）处于上位机能，通气架摆动油缸活塞杆缩回，通气架前端气嘴上翘；此时达不到浮筒扣紧动作回路的第二顺序阀的开启压力，上部挂钩无动作；当通气架摆动油缸活塞杆缩回到顶端无法动作时，浮筒扣紧动作回路的油压升高，达到第二顺序阀的开启压力，压力油驱动此回路挂钩油缸活塞伸出，带动上部挂钩打开；随后将第六电磁比例换向阀滑阀（26）处于中位机能，气嘴及上部挂钩保持固定；随后系统机身本体扫油臂转动俯仰至围油栏浮筒抓握位置；当扫油臂就位后，将第六电磁比例换向阀滑阀（26）处于下位机能，浮筒扣紧动作回路的挂钩油缸活塞杆缩回，带动上部挂钩抓握住围油栏浮筒将其固定；此时达不到气嘴扣紧动作回路的第一顺序阀的开启压力，气嘴无动作；当挂钩油缸活塞杆缩回到顶端无法动作时，气嘴扣紧动作回路的油压升高，达到第一顺序阀的开启压力，压力油驱动此回路通气架摆动油缸活塞杆伸出，带动通气架上气嘴下压扣紧浮筒；当溢油回收工作完成，围油栏回收到位后，又将第六电磁比例换向阀滑阀（26）处于上位机能，气嘴和上部挂钩依次松开浮筒，方便将浮筒回收；当围油栏展开时，第一电磁比例换向阀滑阀（4）处于上位机能，左路进油，平移油缸的活塞杆伸出，带动机身本体外移；同时第二电磁比例换向阀滑阀（9）处于上位机能，左路进油，机身摆动液压马达旋转，带动扫油臂向外转过一个角度；第三电磁比例换向阀滑阀（14）处于上位机能，左路进油，扫油臂伸缩缸活塞杆伸出，带动扫油臂前端机械手伸出；此时，第四电磁比例换向阀滑阀（17）处于上位机能，左路进油，变幅缸活塞杆伸出，带动扫油臂向下俯仰一个角度；在此过程中，第六电磁比例换向阀滑阀（26）处于上位机能，气嘴与上部挂钩依次打开；随后将第六电磁比例换向阀滑阀（26）处于中位机能，气嘴及上部挂钩保持固定；通过控制比例第二电磁比例换向阀（9）、第三电磁比例换向阀（14）和第四电磁比例换向阀（17）阀口的开度，各油路中输出压力油的流量不同，控制机械手准确定在围油栏浮筒位置；随后第一电磁比例换向阀滑阀（4）处于中位机能，机身本体不再外移；当第一电磁比例换向阀（4）处于中位机能时，扫油臂动作停止；再将第六电磁比例换向阀滑阀（26）处于下位机能，首先挂钩油缸活塞杆缩回，带动机械手上挂钩将浮筒抓握固定，其次通气架摆动油缸活塞杆伸出，带动气嘴扣紧；随后第二电磁比例换向阀（9）滑阀处于上位机能，第五电磁比例换向阀滑阀（20）处于上位机能，带动机身摆动液压马达和围油栏浮筒液压马达同步旋转，扫油臂拖拽围油栏将其展开；同时通过气嘴向围油栏充气；围油栏展开到位后，第二电磁比例换向阀（9）和第五电磁比例换向阀（20）滑阀均处于中位机能，围油栏浮筒停止旋转，扫油臂固定不动；围油栏回收时，第二电磁比例换向阀（9）滑阀处于下位机能，右路进油，机身摆动液压马达反向旋转，带动扫油臂向船体方向转过一个角度；同时第五电磁比例换向阀（20）滑阀处于下位机能，围油栏浮筒液压马达反向旋转，缓缓将围油栏卷曲回收；当围油栏回收到位后，第二电磁比例换向阀（9）和第五电磁比例换向阀（20）滑阀均处于中位机能，围油栏浮筒停止旋转，扫油臂固定不动；随后第六电磁比例换向阀（26）滑阀处于上位机能；首先挂钩油缸活塞杆伸出，带动机械手上挂钩将浮筒松开，依次通气架摆动油缸活塞杆缩回，气嘴松开；之后第三电磁比例换向阀（14）滑阀处于下位机能，右路进油，扫油臂伸缩缸活塞杆缩回，带动扫油臂前端机械手缩回；第四电磁比例换向阀（17）滑阀处于下位机能，右路进油，变幅缸活塞杆缩回，带动扫油臂向上抬起一个角度；扫油臂返回初始位置。